JPH04353765A - Detecting device for magnetic variation - Google Patents

Detecting device for magnetic variation

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JPH04353765A
JPH04353765A JP12984591A JP12984591A JPH04353765A JP H04353765 A JPH04353765 A JP H04353765A JP 12984591 A JP12984591 A JP 12984591A JP 12984591 A JP12984591 A JP 12984591A JP H04353765 A JPH04353765 A JP H04353765A
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magnetic change
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circuit
tendency
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Masanori Osawa
大沢 雅典
Yoshinori Otsuka
義則 大塚
Haruo Kawakita
晴夫 川北
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NipponDenso Co Ltd
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a detecting device of magnetic variation which can execute highly-precise detection even when there are various factors of changes such as a change of a gap between a body to be detected and a sensor, nonuniformity in an output of the sensor itself and the temperature characteristic thereof. CONSTITUTION:The present value Dn of a digital output is taken in (S1), the update maximum value Dmax and minimum value Dmin are determined and a hysteresis width H is computed therefrom (S2). When a digital output Di shows a tendency to increase (S3), a binary-coded output Vout is switched over to '1' only when Dn > (Dmin+H) is satisfied (S4, S5). When the judgement at S3 shows a tendency to decrease, on the other hand, the binary-coded output Vout is switched over to '0' only when Dn < (Dmax-H) is satisfied (S6, S7). Since the hysteresis width is updated by using the update maximum/ minimum value, the same angular phase can always be made the time of inversion of the binary-coded output Vout.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、被検出体の運動に伴う
磁気変化の繰り返し状態を検出する磁気変化繰返状態検
出手段と、該磁気変化繰返状態検出手段が検出する磁気
変化の増加又は減少の傾向が所定の基準値を越える場合
に、磁気変化が増加傾向と減少傾向との間で切り換わっ
たと判断する切換タイミング判断手段とを備えた磁気変
化検出装置に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a magnetic change repeating state detecting means for detecting a repeating state of magnetic change accompanying the movement of a detected object, and an increase in the magnetic change detected by the magnetic change repeating state detecting means. Alternatively, the present invention relates to a magnetic change detection device including switching timing determining means for determining that the magnetic change has switched between an increasing tendency and a decreasing tendency when the decreasing tendency exceeds a predetermined reference value.

【0002】0002

【従来の技術】こうした磁気変化検出装置は、従来より
、例えば、ホール素子の出力電圧変化を利用して被検出
体の直線運動や回転運動の状態を検出する装置等におい
て種々利用されてきた。ホール素子の出力電圧変化は、
所定の2値判定アルゴリズムに基づいてAD変換され、
2値出力として与えられ、各種の演算に用いられている
2. Description of the Related Art Such magnetic change detection devices have been used in various ways, for example, in devices that detect the state of linear motion or rotational motion of a detected object by utilizing changes in the output voltage of a Hall element. The output voltage change of the Hall element is
AD converted based on a predetermined binary judgment algorithm,
It is given as a binary output and used for various calculations.

【0003】従来の2値判定アルゴリズムは、図8に示
す様に、ホール素子からの出力電圧の現在値Dnと基準
値Doとの大小関係を判断し(S101)、現在値Dn
の方が基準値Doより大きければ増加傾向と判断して2
値出力用設定値Qnを「1」に設定し(S102)、そ
れ以外は減少傾向と判断して2値出力用設定値Qnを「
0」に設定し(S103)、現在値Dnと基準値Doと
の差の絶対値が所定のヒステリシス幅Hを越えたら初め
て、先に設定した2値出力用設定値Qnに基づいて2値
出力Vout を行うと共に、基準値Doをその時の現
在値Dnに設定し直す(S104,S105)というも
のであった。
As shown in FIG. 8, the conventional binary judgment algorithm judges the magnitude relationship between the current value Dn of the output voltage from the Hall element and the reference value Do (S101), and then determines the current value Dn.
If it is larger than the standard value Do, it is judged that there is an increasing trend and 2
The set value Qn for value output is set to "1" (S102), and the other values are judged to be decreasing, and the set value Qn for binary output is set to "1" (S102).
0" (S103), and only when the absolute value of the difference between the current value Dn and the reference value Do exceeds the predetermined hysteresis width H, the binary output is performed based on the previously set binary output setting value Qn. Vout is performed and the reference value Do is reset to the current value Dn at that time (S104, S105).

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】ところが、例えば回転
検出の場合、センサと回転体のギャップのばらつきや、
ホール素子出力のばらつき等により、最大値と最小値が
変動する。これに対し、従来の2値判定アルゴリズムで
は、こうした変動を考慮していない。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the case of rotation detection, for example, variations in the gap between the sensor and the rotating body,
The maximum and minimum values fluctuate due to variations in Hall element output. In contrast, conventional binary determination algorithms do not take such fluctuations into consideration.

【0005】このため、図9に明らかな様に、時刻t1
01 ,t102では最大値と最小値のほぼ中間におい
て出力が切換わっているが、最大/最小幅が大きくなる
と、時刻t103 ,時刻t104 の様に、最大値又
は最小値に寄ったところでヒステリシス幅Hに達し、出
力が切換わることになる。このため、期間(t103 
−t104 )は期間(t101 −t102 )より
も短くなってしまう。一方、最大最小幅が減少する際に
は、期間(t105 −t106 )に明らかな様に、
2値出力Vout の切換タイミングが長くなってしま
う。この様に、従来の装置においては、2値出力の切換
タイミングが変動し、検出精度が悪くなるという問題が
あった。
Therefore, as is clear from FIG. 9, at time t1
At times t103 and t104, the output switches approximately halfway between the maximum and minimum values, but as the maximum/minimum width increases, the hysteresis width H changes when approaching the maximum or minimum value, such as at times t103 and t104. is reached, and the output is switched. For this reason, the period (t103
-t104) is shorter than the period (t101 -t102). On the other hand, when the maximum and minimum width decreases, as is clear from the period (t105 - t106),
The switching timing of the binary output Vout becomes long. As described above, in the conventional device, there was a problem in that the switching timing of the binary output fluctuated and the detection accuracy deteriorated.

【0006】そこで、こうした被検出体とセンサの間の
ギャップの変動や、センサ自体の出力のばらつきや温度
特性といった種々の変動要因があっても、高精度の検出
を行い得る磁気変化検出装置を提供することを目的とし
て本発明を完成した。
Therefore, we have developed a magnetic change detection device that can perform highly accurate detection even when there are various fluctuation factors such as variations in the gap between the detected object and the sensor, variations in the output of the sensor itself, and temperature characteristics. The present invention has been completed for the purpose of providing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段及び作用】かかる目的を達
成するために、本発明の磁気変化検出装置は、被検出体
の運動に伴う磁気変化の繰り返し状態を検出する磁気変
化繰返状態検出手段と、該磁気変化繰返状態検出手段が
検出する磁気変化の増加又は減少の傾向が所定の基準値
を越える場合に、磁気変化が増加傾向と減少傾向との間
で切り換わったと判断する切換タイミング判断手段とを
備えた磁気変化検出装置において、切換タイミング判断
直前の磁気変化繰り返し状態における前記磁気変化繰返
状態検出手段による検出値の最大値と最小値とを抽出す
る直前ピーク値抽出手段と、該直前ピーク値抽出手段に
より抽出された最大値と最小値とに基づいて、前記基準
値を更新する基準値更新手段とを備えたことを特徴とす
る。
[Means and operations for solving the problems] In order to achieve the above object, the magnetic change detection device of the present invention provides a magnetic change repeated state detection means for detecting a repeated state of magnetic change accompanying the movement of a detected object. and a switching timing at which it is determined that the magnetic change has switched between an increasing tendency and a decreasing tendency when the increasing or decreasing tendency of the magnetic change detected by the magnetic change repeated state detection means exceeds a predetermined reference value. a magnetic change detection device comprising: a immediately preceding peak value extracting means for extracting a maximum value and a minimum value of a value detected by the magnetic change repetition state detection means in a magnetic change repetition state immediately before a switching timing determination; The present invention is characterized by comprising a reference value updating means for updating the reference value based on the maximum value and minimum value extracted by the immediately preceding peak value extraction means.

【0008】本発明の磁気変化検出装置によれば、直前
ピーク値抽出手段と基準値更新手段とを備えたことによ
り、切換タイミング判断手段における判断基準としての
基準値が、直前の磁気変化繰り返し状態における検出値
の最大値と最小値とに基づいて更新されているから、被
検出体との間のギャップ変動等によって最大値と最小値
とが変動しても、常に、切換タイミングと最大値・最小
値との関係を一定に維持することができ、高い検出精度
を得ることができる。
[0008] According to the magnetic change detection device of the present invention, the reference value as a judgment criterion in the switching timing judgment means is determined based on the immediately previous magnetic change repeating state by providing the immediately preceding peak value extraction means and the reference value updating means. The switching timing and the maximum and minimum values are updated based on the maximum and minimum values of the detected values at The relationship with the minimum value can be maintained constant, and high detection accuracy can be obtained.

【0009】[0009]

【実施例】次に、本発明を適用した実施例を説明する。 実施例は、回転速度検出装置に適用したものであり、図
3に示す様に、ロータ10の磁性材料製の歯10aに対
向する様に磁界バイアス用の磁石20を配置し、両者の
間に、ホール素子を含んだ磁気検出回路50を封止した
モールドIC40を配置したものである。なお、図中3
0は非磁性体からなるケース、41は入出力ピン、42
は基板である。
[Embodiment] Next, an embodiment to which the present invention is applied will be described. The embodiment is applied to a rotational speed detection device, and as shown in FIG. 3, a magnet 20 for magnetic field bias is arranged so as to face teeth 10a made of magnetic material of a rotor 10, and a magnet 20 is placed between them. , a molded IC 40 in which a magnetic detection circuit 50 including a Hall element is sealed is arranged. In addition, 3 in the figure
0 is a case made of non-magnetic material, 41 is an input/output pin, 42
is the substrate.

【0010】この磁気検出回路50は、図4に示す様に
、例えばCMOS型電圧制御発振回路からなる第1の電
圧/周波数変換回路VCO1と、同じくCMOS型電圧
制御発振回路からなる第2の電圧/周波数変換回路VC
O2とを並列に備え、各電圧/周波数変換回路VCO1
,VCO2に対してホール素子HEからのホール電圧V
P ,VM が印加される。従って、各電圧/周波数変
換回路VCO1,VCO2は、ホール素子HEからのホ
ール電圧VP ,VM の変化に応じてそれぞれ周波数
f1,f2の発振出力を生じる。この二つの発振出力は
周波数差数値化回路51に入力される。この周波数差数
値化回路51は、周波数f1,f2の差f1−f2を数
値化した数値化出力Niを後段のデジタルフィルタ52
に与える。デジタルフィルタ52は、この数値化出力N
iをデジタル出力Diに変換し、さらに後段のコンパレ
ータ53に与える。このコンパレータ53は、デジタル
出力Diに基づいて2値化処理を実行し、2値化出力V
out を出力する。この2値化出力Vout によっ
てロータ10の回転に伴う磁界強度の変化が定量的に把
握されることになるのである。磁界強度と各出力との関
係を図5に模式的に示した。
As shown in FIG. 4, this magnetic detection circuit 50 includes a first voltage/frequency conversion circuit VCO1 made of, for example, a CMOS type voltage controlled oscillation circuit, and a second voltage/frequency conversion circuit VCO1 also made of a CMOS type voltage controlled oscillation circuit. /Frequency conversion circuit VC
O2 in parallel, each voltage/frequency conversion circuit VCO1
, the Hall voltage V from the Hall element HE with respect to VCO2
P and VM are applied. Therefore, each of the voltage/frequency conversion circuits VCO1 and VCO2 generates oscillation outputs of frequencies f1 and f2, respectively, in response to changes in the Hall voltages VP and VM from the Hall element HE. These two oscillation outputs are input to a frequency difference digitization circuit 51. This frequency difference digitization circuit 51 digitizes the difference f1-f2 between frequencies f1 and f2 and sends the digitized output Ni to a digital filter 52 at the subsequent stage.
give to The digital filter 52 outputs this numerical value N
i is converted into a digital output Di, which is further provided to a subsequent comparator 53. This comparator 53 executes a binarization process based on the digital output Di, and the binarization output V
Output out. This binary output Vout allows the change in magnetic field strength due to the rotation of the rotor 10 to be quantitatively understood. FIG. 5 schematically shows the relationship between magnetic field strength and each output.

【0011】なお、電圧/周波数変換回路VCO1,V
CO2,周波数差数値化回路51,デジタルフィルタ5
2及びコンパレータ53は、クロック信号CLKにより
相対的な動作タイミング等の調整がなされている。コン
パレータ53が実施する2値化処理は、図1に示す様な
アルゴリズムにより成り立っている。
[0011] Note that the voltage/frequency conversion circuit VCO1, V
CO2, frequency difference digitization circuit 51, digital filter 5
2 and the comparator 53, relative operation timings and the like are adjusted by a clock signal CLK. The binarization process performed by the comparator 53 is based on an algorithm as shown in FIG.

【0012】まず、デジタルフィルタ52からのデジタ
ル出力の現在値Dnを取り込む(S1)。続いて、最新
の最大値Dmax と最小値Dmin とを求め、それ
によってヒステリシス幅Hを演算する(S2)。その後
、デジタル出力Diが増加傾向にあるか減少傾向にある
かを判定する(S3)。
First, the current value Dn of the digital output from the digital filter 52 is taken in (S1). Next, the latest maximum value Dmax and minimum value Dmin are determined, and the hysteresis width H is calculated based on them (S2). Thereafter, it is determined whether the digital output Di is increasing or decreasing (S3).

【0013】この判定結果が増加傾向とでたら、現在値
Dnが基準値Do(Dmin )よりヒステリシス幅H
分上回ったか否かを判断する(S4)。そして、Dn>
(Dmin+H)となって初めて2値化出力Vout 
を「1」に切り換える(S5)。一方、S3の判断が減
少傾向とでたならば、現在値Dnが基準値Do(Dma
x)をヒステリシス幅H分下回ったか否かを判断する(
S6)。そして、Dn<(Dmax −H)を満足した
ら初めて2値化出力Vout を「0」に切り換える(
S7)。
[0013] If this judgment result shows an increasing tendency, the current value Dn is smaller than the reference value Do (Dmin) by the hysteresis width H.
It is determined whether or not the amount has exceeded the limit (S4). And Dn>
(Dmin+H), then the binary output Vout
is switched to "1" (S5). On the other hand, if the judgment in S3 indicates a decreasing trend, the current value Dn becomes the reference value Do(Dma
x) is below the hysteresis width H (
S6). Then, only when Dn<(Dmax -H) is satisfied, the binarized output Vout is switched to "0" (
S7).

【0014】S2の処理において最新の最大値Dmax
 ,最小値Dmin を求めるには、例えば次の様にす
ればよい。まず、Dn=Dmax =Dmin に初期
値を設定した後に、Dn>Dmax となる毎に「Dm
ax ←Dn」と更新し、逆にDn<Dmin となる
毎に「Dmin ←Dn」と更新する。こうすれば、実
際の検出値の最大と最小を把握することができる。しか
し、このままでは最新の値ということはできない。そこ
で、S5の処理において2値化出力Vout を「1」
に切り換えると共に最大値Dmax をクリアし、S7
の処理において2値化出力Vout を「0」に切り換
えると共に最小値Dmin をクリアする様にすればよ
い。
[0014] In the process of S2, the latest maximum value Dmax
, the minimum value Dmin can be obtained, for example, as follows. First, after setting the initial value to Dn=Dmax=Dmin, every time Dn>Dmax, "Dm
ax←Dn”, and conversely, each time Dn<Dmin, it is updated as “Dmin←Dn”. In this way, it is possible to know the maximum and minimum actual detected values. However, this value cannot be considered as the latest value. Therefore, in the process of S5, the binarized output Vout is set to "1".
At the same time, the maximum value Dmax is cleared, and S7
In the process, the binarized output Vout may be switched to "0" and the minimum value Dmin may be cleared.

【0015】この結果、図2に示す様に、時刻t1 〜
t2 の間のヒステリシス幅Hの演算に用いられる最大
値Dmax には直前の山の値であるmax1が用いら
れ、最小値Dmin には直前の谷の値であるmin1
が用いられることになる。なお、ヒステリシス幅Hの演
算式としては、演算係数mを用いて、例えばH=m(D
max +Dmin )などと表される。従って、H1
=m(max1+min1)をヒステリシス幅として、
これに基づいた判断がなされ、時刻t2 において2値
化出力Vout が「1」から「0」へ切り換えられる
As a result, as shown in FIG. 2, from time t1 to
For the maximum value Dmax used to calculate the hysteresis width H during t2, max1, which is the value of the immediately preceding peak, is used, and min1, which is the value of the immediately preceding trough, is used for the minimum value Dmin.
will be used. Note that the calculation formula for the hysteresis width H uses the calculation coefficient m, for example, H=m(D
max + Dmin). Therefore, H1
=m(max1+min1) as the hysteresis width,
A determination is made based on this, and the binarized output Vout is switched from "1" to "0" at time t2.

【0016】このとき、最小値Dmin はクリヤされ
るから、時刻t2から後は、最大値Dmax はmax
1のままであるが、最小値Dmin が現在値Dnにな
り、徐々に減少して時刻t3 に至ることになる。なお
、時刻t2 から、最小値Dmin が定まる時刻t3
 までの間、H1は保持される。
At this time, the minimum value Dmin is cleared, so after time t2, the maximum value Dmax is max
Although it remains at 1, the minimum value Dmin becomes the current value Dn and gradually decreases until time t3. Note that from time t2 to time t3 when the minimum value Dmin is determined.
Until then, H1 is held.

【0017】そして、時刻t3 にて二番目の谷を越え
るから、その後は、最小値Dmin が二番目の谷の値
min2に定まる。新たな最大値、最小値が定まった時
点において初めてヒステリシス幅が更新される。従って
、ヒステリシス幅は、H2=m(max1+min2)
となり、時刻t3 より後の期間においては、このヒス
テリシス幅H2を基準として2値化出力Vout を「
0」から「1」へ切り換えるタイミングが判断される。 この結果、時刻t4 にて2値化出力Vout の切換
が実行される。
Since the second valley is crossed at time t3, the minimum value Dmin is thereafter determined to be the value min2 of the second valley. The hysteresis width is updated only when new maximum and minimum values are determined. Therefore, the hysteresis width is H2=m(max1+min2)
Therefore, in the period after time t3, the binarized output Vout is set as "
The timing for switching from "0" to "1" is determined. As a result, switching of the binarized output Vout is executed at time t4.

【0018】すると、今度は最大値Dmax がクリヤ
されて現在値Dnの増加に伴って徐々に増加していき、
次の山を越える時刻t5 において定まる。この結果、
最大値Dmax =max2,最小値Dmin =mi
n2にてヒステリシス幅H3=m(max2+min2
)が演算され、同様の処理が繰り返されることになる。
Then, the maximum value Dmax is cleared and gradually increases as the current value Dn increases,
It is determined at time t5 when the next mountain is crossed. As a result,
Maximum value Dmax = max2, minimum value Dmin = mi
Hysteresis width H3=m(max2+min2
) is calculated, and the same process is repeated.

【0019】コンパレータ53は、詳細には図6に示す
様な回路構成となっており、この2値化アルゴリズムを
実現する様に構成されている。デジタルフィルタ52か
ら入力されるデジタル出力Diは、現在値ラッチ回路5
3a,基準値判定及びラッチ回路53b,最大値検出回
路53c及び最小値検出回路53dへ入力される。
The comparator 53 has a detailed circuit configuration as shown in FIG. 6, and is configured to realize this binarization algorithm. The digital output Di input from the digital filter 52 is the current value latch circuit 5.
3a, a reference value determination and latch circuit 53b, a maximum value detection circuit 53c, and a minimum value detection circuit 53d.

【0020】現在値ラッチ回路53aは、後段の差分検
出回路53eへ現在値Dnを出力する。差分検出回路5
3eは、この現在値Dnと基準値判定及びラッチ回路5
3bから出力される基準値Doとの差分Snを求めてさ
らに後段のヒステリシス演算回路53fへ出力する。ま
た、差分検出回路53eは、これとは別に、増減判定信
号Sn(MSB)を出力ラッチ回路53g,基準値判定
及びラッチ回路53b,ヒステリシス幅設定回路53h
へ出力する。なお、増減判定信号Sn(MSB)は、D
n−Doが正の場合はハイレベル出力を、逆の場合はロ
ウレベル出力を指示する信号である。
The current value latch circuit 53a outputs the current value Dn to the subsequent difference detection circuit 53e. Difference detection circuit 5
3e is the current value Dn and the reference value judgment and latch circuit 5.
The difference Sn from the reference value Do output from 3b is determined and output to the subsequent hysteresis calculation circuit 53f. In addition, the difference detection circuit 53e also outputs an increase/decrease determination signal Sn (MSB) by a latch circuit 53g, a reference value determination and latch circuit 53b, and a hysteresis width setting circuit 53h.
Output to. Incidentally, the increase/decrease determination signal Sn (MSB) is D
This is a signal that instructs high level output when n-Do is positive, and low level output when n-Do is negative.

【0021】一方、最大値検出回路53cは、入力され
るデジタル出力Diがそれまでに検出された最大値を越
える場合はこれを更新する形で最大値Dmaxを求め、
後段のヒステリシス幅設定回路53hに出力する。同様
に、最小値検出回路53dも、最小値Dmin を更新
しつつヒステリシス幅設定回路53hに出力する。
On the other hand, the maximum value detection circuit 53c calculates the maximum value Dmax by updating the input digital output Di when it exceeds the maximum value detected so far.
It is output to the subsequent hysteresis width setting circuit 53h. Similarly, the minimum value detection circuit 53d also updates the minimum value Dmin and outputs it to the hysteresis width setting circuit 53h.

【0022】ヒステリシス幅設定回路53hは、入力さ
れた最大値Dmax と最小値Dmin とに基づいて
、ヒステリシス幅H=m(Dmax +Dmin )を
演算し、これをヒステリシス演算回路53fに出力する
。ヒステリシス演算回路53fは、差分検出回路53e
から与えられた差分Snとヒステリシス幅Hとを比較し
、差分Snがヒステリシス幅Hを越える場合は基準値判
定及びラッチ回路53bと出力ラッチ回路53gへラッ
チ信号を出力する。
The hysteresis width setting circuit 53h calculates a hysteresis width H=m(Dmax+Dmin) based on the input maximum value Dmax and minimum value Dmin, and outputs this to the hysteresis calculation circuit 53f. The hysteresis calculation circuit 53f is a difference detection circuit 53e.
The difference Sn given from the hysteresis width H is compared with the hysteresis width H, and if the difference Sn exceeds the hysteresis width H, a latch signal is output to the reference value determination and latch circuit 53b and the output latch circuit 53g.

【0023】基準値判定及びラッチ回路53bは、ヒス
テリシス演算回路53fからのラッチ信号が入力される
と、基準値Doをクリヤし、デジタルフィルタ52から
入力されるデジタル出力Di(即ち現在値Dn)を基準
値Doとしつつ極値が表れた時点でこれを固定する。従
って、先に示した図2で説明すると、時刻t2 にて基
準値Doはリセットされて時刻t3 に至るまでは基準
値Do=Dn(t2 )となり、時刻t3 〜t4 の
間は基準値Do=min2となり、時刻t4 〜t5 
間は基準値Do=Dn(t4 )となり、時刻t5 を
越えると基準値Do=max2となる。
When the reference value determination and latch circuit 53b receives the latch signal from the hysteresis calculation circuit 53f, it clears the reference value Do and outputs the digital output Di (ie, current value Dn) input from the digital filter 52. The reference value Do is set and fixed at the time when an extreme value appears. Therefore, to explain with reference to FIG. 2 shown above, the reference value Do is reset at time t2 and becomes reference value Do=Dn(t2) until time t3, and between time t3 and t4, reference value Do=Dn(t2). min2, and time t4 to t5
During this period, the reference value Do=Dn(t4), and after time t5, the reference value Do=max2.

【0024】一方、出力ラッチ回路53gは、ヒステリ
シス演算回路53fからラッチ信号が出力されると、差
分検出回路53eからの増減判定信号Sn(MSB)に
基づくハイレベル信号又はロウレベル信号を2値化出力
Vout として出力する。なお、現在値ラッチ回路5
3a,基準値判定及びラッチ回路53b,最大値検出回
路53c,最小値検出回路53d,差分検出回路53e
,ヒステリシス演算回路53f及びヒステリシス幅設定
回路53h等は、クロック信号CLKによって同期がと
られている。
On the other hand, when the latch signal is output from the hysteresis calculation circuit 53f, the output latch circuit 53g binarizes and outputs a high level signal or a low level signal based on the increase/decrease determination signal Sn (MSB) from the difference detection circuit 53e. Output as Vout. Note that the current value latch circuit 5
3a, reference value determination and latch circuit 53b, maximum value detection circuit 53c, minimum value detection circuit 53d, difference detection circuit 53e
, the hysteresis calculation circuit 53f, the hysteresis width setting circuit 53h, and the like are synchronized by a clock signal CLK.

【0025】次に、従来例として説明した図8の2値化
判定アルゴリズムと、本実施例の2値化判定アルゴリズ
ムとの作用・効果上の差を模式化した図7を説明する。 図7の(A)は、ロータ10の歯10aと磁石20との
間のギャップが広くてホール素子HEからの出力電圧V
P ,VM が小さい状態においてデジタルフィルタ5
2から出力されるデジタル出力Diを上段に、逆にギャ
ップが狭くてホール素子HEからの出力電圧VP ,V
M が大きい状態においてデジタルフィルタ52から出
力されるデジタル出力Diを下段に示している。なお、
図中tsは、サンプリング期間であり、1/ts=f1
・nと表すことができる(ただし、nは分周比,f1は
VCO1の周波数)。
Next, a description will be given of FIG. 7 which schematically shows the difference in operation and effect between the binarization determination algorithm shown in FIG. 8 described as a conventional example and the binarization determination algorithm of this embodiment. FIG. 7A shows that the gap between the teeth 10a of the rotor 10 and the magnets 20 is wide and the output voltage V from the Hall element HE is
When P and VM are small, the digital filter 5
The digital output Di output from 2 is on the upper stage, and conversely, the gap is narrow and the output voltages VP and V from the Hall elements HE are
The digital output Di output from the digital filter 52 in a state where M is large is shown in the lower row. In addition,
In the figure, ts is the sampling period, 1/ts=f1
- Can be expressed as n (where n is the frequency division ratio and f1 is the frequency of the VCO1).

【0026】今、現在値Dnがデジタル出力Diの山と
谷の中間になった時刻に2値化出力Vout を切り換
える場合を想定する。本実施例の2値化判定アルゴリズ
ムを用いた場合には、最新の最大値と最小値とによって
ヒステリシス幅を更新している。従って、最大値と最小
値との中間で2値化出力を反転させる場合についてその
反転時期を考えると、ホール出力が小の場合には、デジ
タル値Diが「5」となった時刻が反転時期となる。一
方、ホール出力が大の場合には、デジタル値Diが「1
0」となった時刻が反転時期となる。従って、図から明
らかな様に、ホール出力の大小による2値化出力の反転
時期の誤差は、図中(B)に示す様に、わずかに角度位
相差tbだけとなる。一方、従来例のアルゴリズムでは
、ヒステリシス幅が固定であるから、ホール出力小の場
合もホール出力大の場合も、例えばデジタル値が「3」
となった時刻が2値化出力の反転時期となるため、その
誤差は角度位相差taと大きくなる。
Now, assume that the binarized output Vout is switched at the time when the current value Dn becomes halfway between the peak and valley of the digital output Di. When the binarization determination algorithm of this embodiment is used, the hysteresis width is updated using the latest maximum value and minimum value. Therefore, when considering the reversal timing when the binarized output is inverted between the maximum value and the minimum value, if the Hall output is small, the reversal time is the time when the digital value Di becomes "5". becomes. On the other hand, when the Hall output is large, the digital value Di is “1”.
The time when the value becomes 0 is the reversal time. Therefore, as is clear from the figure, the error in the reversal timing of the binarized output due to the magnitude of the Hall output is only the angular phase difference tb, as shown in (B) in the figure. On the other hand, in the conventional algorithm, the hysteresis width is fixed, so whether the Hall output is small or the Hall output is large, the digital value is, for example, "3".
Since the time when the value becomes , is the inversion time of the binarized output, the error becomes larger than the angular phase difference ta.

【0027】この様に、ホール出力が何等かの原因で変
動した場合、従来例では2値化出力の切換時期が大きく
変動してしまうのに対し、本実施例によれば、ホール出
力の変動に左右されることなく、常に一定の角度位相の
時期に2値化出力を切り換えることができる。
In this way, when the Hall output fluctuates for some reason, the switching timing of the binarized output changes greatly in the conventional example, but according to this embodiment, the change in the Hall output The binarized output can always be switched at a constant angular phase without being influenced by the angular phase.

【0028】この結果、この2値化出力を用いての各種
演算の精度と信頼性を高めることができる。以上本発明
の一実施例を説明したが、本発明はこれに限定されず、
例えば被検出体の変位や直線運動の検出における磁気変
化検出装置として構成することもでき、具体的な回路構
成にしてみても本発明の要旨を逸脱しない範囲内の種々
なる態様を採用することができる。
As a result, the precision and reliability of various calculations using this binarized output can be improved. Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this.
For example, it can be configured as a magnetic change detection device for detecting displacement or linear motion of an object to be detected, and various embodiments can be adopted within the scope of the present invention even if it is a specific circuit configuration. can.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上の如く本発明の磁気変化検出装置に
よれば、独特のアルゴリズムを採用することにより、被
検出体とセンサとの間のギャップの変動や、センサ自体
の出力のばらつきや温度特性といった種々の変動要因が
あっても、高精度の検出を行うことができる。
As described above, according to the magnetic change detection device of the present invention, by adopting a unique algorithm, fluctuations in the gap between the detected object and the sensor, variations in the output of the sensor itself, and temperature can be detected. Even if there are various fluctuation factors such as characteristics, highly accurate detection can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】  実施例の2値化判定アルゴリズムのフロー
チャートである。
FIG. 1 is a flowchart of a binarization determination algorithm according to an embodiment.

【図2】  その作用を説明するタイミングチャートで
ある。
FIG. 2 is a timing chart explaining the effect.

【図3】  実施例の回転速度検出装置の概略構成図で
ある。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a rotational speed detection device according to an embodiment.

【図4】  そこに採用された磁気変化検出回路の構成
図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a magnetic change detection circuit employed therein.

【図5】  この磁気変化検出回路における磁界強度と
各出力との関係を示したタイミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing the relationship between magnetic field strength and each output in this magnetic change detection circuit.

【図6】  実施例の磁気変化検出回路のコンパレータ
の詳細な回路構成図である。
FIG. 6 is a detailed circuit configuration diagram of a comparator of the magnetic change detection circuit of the embodiment.

【図7】  実施例と従来例とを作用・効果的に比較し
た説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram comparing the operation and effectiveness of the embodiment and the conventional example.

【図8】  従来例の2値化判定アルゴリズムのフロー
チャートである。
FIG. 8 is a flowchart of a conventional binarization determination algorithm.

【図9】  その問題点を示したタイミングチャートで
ある。
FIG. 9 is a timing chart showing the problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・ロータ、10a・・・歯、20・・・磁石、
30・・・ケース、40・・・モールドIC、50・・
・磁気検出回路、51・・・周波数差数値化回路、52
・・・デジタルフィルタ、53・・・コンパレータ、5
3a・・・現在値ラッチ回路、53b・・・基準値判定
及びラッチ回路、53c・・・最大値検出回路、53d
・・・最小値検出回路、53e・・・差分検出回路、5
3f・・・ヒステリシス演算回路、53g・・・出力ラ
ッチ回路、53h・・・ヒステリシス幅設定回路、HE
・・・ホール素子、VCO1,VCO2・・・電圧/周
波数変換回路。
10...Rotor, 10a...Teeth, 20...Magnet,
30...Case, 40...Mold IC, 50...
- Magnetic detection circuit, 51... Frequency difference digitization circuit, 52
...Digital filter, 53...Comparator, 5
3a...Current value latch circuit, 53b...Reference value judgment and latch circuit, 53c...Maximum value detection circuit, 53d
...Minimum value detection circuit, 53e...Difference detection circuit, 5
3f...Hysteresis calculation circuit, 53g...Output latch circuit, 53h...Hysteresis width setting circuit, HE
...Hall element, VCO1, VCO2...Voltage/frequency conversion circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  被検出体の運動に伴う磁気変化の繰り
返し状態を検出する磁気変化繰返状態検出手段と、該磁
気変化繰返状態検出手段が検出する磁気変化の増加又は
減少の傾向が所定の基準値を越える場合に、磁気変化が
増加傾向と減少傾向との間で切り換わったと判断する切
換タイミング判断手段とを備えた磁気変化検出装置にお
いて、切換タイミング判断直前の磁気変化繰り返し状態
における前記磁気変化繰返状態検出手段による検出値の
最大値と最小値とを抽出する直前ピーク値抽出手段と、
該直前ピーク値抽出手段により抽出された最大値と最小
値とに基づいて、前記基準値を更新する基準値更新手段
とを備えたことを特徴とする磁気変化検出装置。
1. A repeated magnetic change state detection means for detecting a repeated state of magnetic change accompanying the movement of a detected object, and a magnetic change state detection means that detects a repeated state of magnetic change caused by the movement of a detected object, and a magnetic change state detection means that detects a repeated magnetic change state detecting means, wherein a tendency of increase or decrease in the magnetic change detected by the repeated magnetic change state detection means is determined by a predetermined tendency. In a magnetic change detecting device, the magnetic change detecting device is provided with a switching timing determining means for determining that the magnetic change has switched between an increasing tendency and a decreasing tendency when the magnetic change exceeds a reference value. Immediate peak value extraction means for extracting the maximum value and minimum value of the detected value by the magnetic change repeated state detection means;
A magnetic change detection device comprising: reference value updating means for updating the reference value based on the maximum value and minimum value extracted by the immediately preceding peak value extraction means.
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